关于大气光学介绍

[拼音]：daqi guangxue

[外文]：atmospheric optics

研究光通过大气时的相互作用和由此产生的各种低层大气光象的一门学科。是大气物理学的一个分支。大气光学的研究可从两个角度出发：

（1）把大气当作一种连续介质，由于电磁波在介质中传播时速度随介质密度改变，而发生反射和折射等现象；

（2）把大气当作由空气分子、气溶胶和水汽凝成物组成的混和物，研究由于这些粒子对电磁波的吸收、散射和偏振等所引起的光学现象。

某些大气光象常常是天气现象的前兆，因此自古以来， 大气光象就引起人们的注意。 中国远在3000多年以前的殷墟甲骨文中，就有关于虹的记载;《诗经·鄘风·蝃蝀》里写到“朝于西，崇朝其雨”，意为早晨太阳东升时，如果西方出现了虹，到中午就要下雨了。关于晕、宝光环、海市蜃楼等大气光象，中国古代都有观测和解释。作为现代科学的大气光学的研究和发展，则和光学的研究进展有着密切的联系。19世纪末，英国科学家J.W.S.瑞利首先解释了天空的蓝色（见大气散射），建立了瑞利散射理论。20世纪初，德国科学家G.米从电磁理论出发，进一步解决了均匀球形粒子的散射问题，建立了米散射理论。这两个理论能够解释许多大气光象。60年代激光的出现，使光学大气遥感得到迅速的发展。以激光大气遥感为重点的光学大气遥感，已发展成为大气遥感的重要分支。卫星遥感对大气透明度的要求，吸收光谱法和激光光谱学的发展，也有力地促进了高分辨率大气吸收光谱的研究。

大气光学包括：

（1）基本规律的研究，如大气折射、大气散射等，它们是大气光学的基础，也是物理学的一部分。

（2）大气光学特性的研究，如大气消光、大气吸收、大气能见度、大气浑浊度、大气透明度、天空亮度等。

（3）大气光象的研究，包括朝晚霞、曙暮光、天空颜色等大气光象，虹、晕、华等云中光象，并研究它们的成因，以及它们与大气状态和天气过程之间的联系。

大气光学的理论和光波传播的规律，在大气辐射学、环境科学、天气预报、天文、航空、遥感等许多方面，已得到广泛的应用。

参考书目

1. E.J.McCartney，Optics of the Atmosphere，John Wiley & Sons，New York，1976.
2. J.C.强生著，王鹏飞译：《物理气象学》，科学出版社，北京，1960。(J.C.Johnson，PhysicalMeteorology，MIT Press，Cambridge，1954.)